RSS订阅

实验动物

您现在的位置:首页/研究进展/实验动物

斑马鱼和小鼠共现相一基因——Gpr56

2015年01月26日 浏览量: 评论(0) 来源:Nature Communications 作者:Stefanie Giera&Sarah D. Ackerman 责任编辑:cxyinfo2014
摘要:最近,华盛顿大学医学院和哈佛大学医学院的研究人员,分别在斑马鱼和小鼠中发现了一个相同的基因——Gpr56,并表明该基因有助于调节中枢神经系统是如何被绝缘的。可能对人类疾病(如多发性硬化症)具有深远的影响。这两项研究结果发表在同一期的《自然通讯》(Nature Communications)。

最近,华盛顿大学医学院的研究人员报道称,他们发现了一个基因,有助于调节中枢神经系统是如何被绝缘的。

健康的绝缘性,对于神经细胞信号的快速传播是至关重要的。这项研究结果是在斑马鱼和小鼠中获得的,可能对人类疾病(如多发性硬化症,该疾病缺乏这种绝缘性)具有深远的影响。相关研究结果发表在1月21日的《自然通讯》(Nature Communications)。

神经细胞沿着称为轴突的长状突起发送电信号。当轴突被包裹在髓鞘(一种由脂肪和蛋白质组成的绝缘层)中时,这些信号就传播的更快。在中枢神经系统中,负责绝缘轴突的细胞被称为少突胶质细胞(oligodendrocytes)。

本研究集中在一个称为Gpr56的基因,该基因编码一个同名的蛋白质。以前的研究表明,这个基因可能参与了中枢神经系统的发育,但是其具体作用尚不明确。

在这项新的研究中,研究人员发现,当Gpr56蛋白被禁用时,为所有轴突提供绝缘的少突胶质细胞就过少。不过,这些轴突看上去是正常的。在相对较少的绝缘轴突中,髓鞘也看起来很正常。但是研究人员观察到,许多轴突只是简单的裸露着,根本没有包裹在任何髓鞘中。

根据本文资深作者、发育生物学助理教授Kelly R. Monk博士介绍,没有Gpr56,负责绝缘的细胞就不能充分地自我复制。这些细胞实际上是成熟太早,而不是如同它们应该做的那样继续复制。因此,在成年期,没有足够多的成熟细胞,从而留下太多没有绝缘的轴突。

Monk和她的研究小组之所以研究斑马鱼,是因为它们是研究脊椎动物神经系统的极好模型。它们的胚胎是透明的,在体外成熟,从而使研究人员能够观察发育过程。相关阅读:斑马鱼帮助解密不明的遗传性疾病。

本文第一作者、Monk实验室研究生Sarah D. Ackerman说:“我们首先在发育的斑马鱼胚胎中看到了这个缺陷。但是它不仅仅是一个只导致髓鞘形成延迟的临时缺陷。当我们观察6个月大的斑马鱼时,我们仍然看到这个髓鞘轴突问题。”

在《Nature Communications》同期发表的另一篇论文中,哈佛大学的Xianhua Piao和包括Monk在内的共同作者表明,相同的缺陷也存在于缺乏Gpr56的小鼠中。在过去的工作中,Piao也提出证据表明,人类Gpr56缺陷可导致髓鞘缺乏相关的脑部炎症。

Monk说:“这些小鼠实验得出了一致的结论。我们的哈佛同事使用小鼠模型,而我们使用斑马鱼模型。Piao博士在人类患者中的研究表明,相似的机制也在人类中起作用。”

Monk还说,Gpr56属于一大类细胞受体,是许多市售药物的共同靶点,从而使得这种蛋白质非常值得进一步的研究。研究人员指出,我们可以用其来治疗髓鞘缺乏相关疾病,特别是多发性硬化症。

Monk说:“在多发性硬化症中,存在一些区域, 在那里中枢神经系统失去了它的髓鞘。至少一部分问题在于,产生髓鞘的前体细胞正在被招募到该区域,但是它们无法成为能产生神经细胞绝缘性的成熟细胞。现在,我们有证据表明,Gpr56可调节前体细胞到成熟细胞的切换。”

理论上来说,如果前体细胞可以被推动成长为成年期,它们可能会变得能够生产髓鞘。根据Monk和Ackerman介绍,下一步的工作包括,利用斑马鱼模型系统作为药物筛选工具,来搜索可以翻转这一转换过程的小分子。

原文链接:The adhesion G protein-coupled receptor ​GPR56is a cell-autonomous regulator of oligodendrocyte development

对不起,暂无资料。
点击这里给我发消息 点击这里给我发消息 点击这里给我发消息
Baidu
map